CN111874506B - 基于立体库的生产方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于立体库的生产方法，立体库包括若干排货架，所述货架上设置有库位，相邻两排货架之间设置有拣货通道，所述库位分为工作库位和暂存库位，所述立体库的旁边设置有工作位；每道工序对应一个或多个工作位，每个工作位配置至少一个工作库位。本发明将立体库与自动化控制相结合，实现了捆绑流的生产流程自动化控制。将工作位设置在立体库的旁边，利用立体库来传送生成物料以及存放生产物料，无需人工搬运，大大改善了生产环境，提供工作效率。

Description

基于立体库的生产方法及系统

技术领域

本发明主要涉及生产系统技术领域，主要涉及一种基于立体库的生产方法及系统。

背景技术

智能吊挂生产系统被广泛应用于服装、家纺生产企业，其包括环轨，在环轨的走向上间隔设有若干工作站，每个工作站的下方均设有一个工位，吊挂在衣架上的衣片由系统控制通过环轨被输送到指定的工作站进行加工，加工完成后从该工作站的出站机构进入环轨被送至下一个工作站，进行下一道工序的加工。该智能吊挂生产系统将服装生产企业传统的捆包流生产方式改变成单件流的生产方式，具有单件产出快的特点，特别适用于服装定制化生产企业。

但是，该智能吊挂生产系统不太适用于捆包流生产的制鞋、内衣、泳装等生产企业，该类生产企业的裁片一般比较小，采用智能吊挂生产系统反而会降低生产效率。现有的捆包流生产仍然采用传统的人工搬运物料的形式，将生产物料堆放在工位旁边，生产物料用完后，再喊工人人工搬运过来，每个工位的工序完工后，喊工人搬运到下一工序的工位，无法实现自动化传送，现场物料堆放比较混乱，生产环境比较差。图6示出了一种现有的捆包流生产线，将工位摆放在传送带的两侧，各工序按顺序沿着传送带的传送方向设置，上一工序加工完成后利用传送带传送到下一工序，但该方案很难实施，每个工位的加工速度不同，当工位1加工完成后传送给工位2，但由于工位2加工速度慢，没有及时从传送带上将工位1传送的半成品取走，该半成品被传送到工位3，导致该半成品少了一道加工工序。该方案不仅不能提高效率，反而劣于人工搬运方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于立体库的生产方法，适用于制鞋、内衣、泳装捆包流生产。

本发明提供的基于立体库的生产方法，所述立体库包括若干排货架，所述货架上设置有库位，相邻两排货架之间设置有拣货通道，所述库位分为工作库位和暂存库位，所述立体库的旁边设置有工作位；每道工序对应一个或多个工作位，每个工作位配置至少一个工作库位；

将生产物料的信息与盛放该生产物料的载物装置的标签信息绑定，将载物装置输送至指定的库位；生产物料的信息包括工序号；非最后一道工序的工作库位上的相应载物装置中的生产物料加工完成后，利用原载物装置盛放加工后的半成品，将生产物料的信息中工序号修改为下一工序的工序号或标记该工序的工序号，并输送至下一工序的库位；最后一道工序的工作库位上的相应载物装置中的生产物料加工完成后，利用原载物装置盛放加工后的成品，并进行出库操作。

本发明将立体库与自动化控制相结合，实现了捆绑流的生产流程自动化控制。生产物料通过载物装置存放在库位上，当工作位旁边的工作库位中生产物料加工完成后，自动输送至下一工序，当最后一道工序完成成品加工后，执行出库操作，将成品从生产线输送走。避免了传统的人工搬运物料和半成品、成品，实现了生成流程的自动化控制，大大改善了生产环境，提供工作效率。

优选地，载物装置输送至相应的库位后，将载物装置的标签信息与库位进行绑定，当载物装置被输送出相应库位后，将载物装置的标签信息与库位解除绑定。通过库位与载物装置绑定的方式，可以准确地判断库位是否有载物装置，实现载物装置的精准输送。

优选地，将载物装置输送至相应工序的库位时，优先将该载物装置输送至工作库位，当没有空的工作库位时，将其输送至该工序的暂存库位。工作库位通常设置在立体库的最底层，便于工作位的工人从工作库位的载物装置中取出生产物料，优先将载物装置输送至工作库位可以提高生产效率，只有当工作库位都有载物装置时，才将载物装置存放在暂存库位。

优选地，当某一工序的工作库位上没有载物装置时，从该工序的暂存库位中提取载物装置并输送至空的工作库位，或者从上一工序调取已经完成加工的载物装置并输送至空的工作库位。

优选地，根据工作位的返修指令，修改生产物料的信息中的工序号或者将该生产物料标记为返修状态，并将相应的载物装置输送至相应工序的工作库位或暂存库位。通过返修控制可以随时将发现问题的半成品返回到相应工序进行二次加工。

优选地，当某一工序的工作库位、暂存库位都有载物装置时，将需要输送至该工序的载物装置输送至其他工序的暂存库位，直至所述某一工序有空的工作库位或暂存库位时，将需要输送至该工序的载物装置从其他工序的暂存库位输送至所述某一工序的工作库位或暂存库位。

优选地，生产物料分为主料、辅料，相应工序加工完成后的成品或半成品放回存放主料的载物装置中；当工作库位上的载物装置中的辅料用完后，对空的载物装置进行出库操作，并从暂存库位上调取盛放辅料的载物装置并输送至空的工作库位。

本发明还提供一种基于立体库的生产系统，包括立体库、主控设备；所述立体库包括若干排货架，所述货架上设置有库位，所述库位分为工作库位和暂存库位，所述库位用于存放装有生产物料的载物装置，相邻两排货架之间设置有拣货通道，所述拣货通道上运行有输送载物装置的拣货装置；所述立体库的旁边设置有工作位，每个工作位配置至少一个工作库位；所述拣货装置与主控设备通信连接。

优选地，所述立体库中位于最底层的库位为工作库位。工作库位的上部按照人体工程学布置了人工取货空间，便于工人取放物料，超过人员高度的空间用来布置暂存库位。

优选地，还包括入库输送线、出库输送线；所述入库输送线与立体库的入库口连接，或者设置在入库口的旁边；所述出库输送线与立体库的出库口连接，或者设置在一个或多个工作位的旁边。

本发明将立体库与自动化控制相结合，实现了生产流程自动化控制，能更好地适用于捆包流生产企业。将工作位设置在立体库的旁边，利用立体库来传送生成物料以及存放生产物料，无需人工搬运。每个工作位配置一到三个工作库位，将工作库位的生产物料加工完毕后，上一工序加工完成后的半成品输送过来继续加工，或者从暂存库位中输送过来，实现了自动化调配物料以及自动化控制生产流程。本发明避免了传统的人工搬运物料和半成品、成品，实现了生成流程的自动化控制，大大改善了生产环境，提供工作效率。

本发明在立体库的两侧设置工作位，货架的第一层定义为工作库位，一个工作位配置1-3个工作库位，工作库位用于放置该工位加工所需的物料(主料和\或辅料)；物料与周转箱绑定，主控设备中存储有物料和周转箱的信息，可对物料进行管理；工作位加工完后的物料可通过拣货装置转移至暂存库位、下一工位的工作库位或出库输送线上，暂存库位上的物料可转移至工作库位，从而实现物料的柔性流转；每一个工作库位上安装有控制按钮，对物料信息、生产工序、工人信息等各类信息进行标识、存储、统计、分析，从而对物料的生产流程、质量以及员工产能进行管理控制。

附图说明

图1为本发明的俯视图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明的剖视图；

图4为周转箱的结构示意图；

图5为智能穿梭车的结构示意图；

图6为现有捆包流生产线。

附图标记：10.立体库、11.货架、12.拣货通道、13.工作库位、14.暂存库位、15.水平导轨、16.竖直导轨、17.变轨机构、20.工作位、30.拣货装置、31.行走齿轮、32.传动链条、33.推拉杆、40.周转箱、41.标签装置、42.凹槽、50.入库输送线、60.出库输送线。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。

如图1-3所示，本发明的生产系统包括立体库10、设置在立体库10两侧的工作位20以及主控设备(如电脑、控制器等控制设备)。立体库10包括若干排货架11，相邻两排货架11之间设有拣货通道12，拣货装置30运行在拣货通道12中。货架11上设有库位，库位用于存放装有生产物料的周转箱40(也可以采用其他载物装置盛放生产物料，如托盘等)，库位设置为多层多列。

第一层(最底层)的库位定义为工作库位13，第二层以上(包括第二层)的库位定义为暂存库位14，工人可以坐在座位上或站起来从工作库位取放生产物料，超过人员高度的空间用来布置暂存库位14，由拣货装置取放周转箱。工作库位13的净高(即，工作库位13的上、下两个面的距离)大于暂存库位14的净高(即，暂存库位14的上、下两个面的距离)，工作库位13按照人体工程学布置人工取货空间，便于工人取放物料，而暂存库位只需要能够存放周转箱以及方便拣货装置工作即可。每个工作位20配置1-3个工作库位13，该工作位20对应的工作库位13用于存放该工作位20加工所需的物料。当该工作位20加工的物料只有主料时，为其配置一个工作库位13；也可为其配置一备一用的两个工作库位13。当该工作位20加工的物料除了主料还有辅料时，为其配置两个工作库位13，一个用来放置主料，另一个用来放置辅料；也可为其配置三个工作库位13，两个工位库位13用于放置主料(一备一用)，另一个工作库位13用于放置辅料。每个工作库位13上安装有控制按钮，该控制按钮与主控设备连接，控制按钮包括完工、返工等按钮。

立体库10的一端设有入库口，入库口连接有入库输送线50。当然，入库口也可以是独立的，不设置入库输送线50，此时，需要人工将周转箱40搬运至入库口进行入库。立体库10另一端设有出库输送线60，该出库输送线60可与立体库10的出库口连接，也可以不与立体库10连接。当出库输送线60不与立体库10连接时，一般设置在最后一道工序的工作位20外侧，最后一道工序工作位20的工人将加工完的物料放到出库输送线60上。

拣货装置30可以是智能穿梭车，也可以是巷道式堆垛机，用于将入库输送线50上的周转箱40存入货架上的库位中，或将某一库位中的周转箱40转移至其他库位或出库输送线60。优选的，该生产系统的至少一个立体库10与入库输送线50连接。

如图4所示，周转箱40上设有标签装置41，标签装置41可以是二维码、条形码、RFID芯片等中的一种。周转箱40的底部设置有凹槽42。

如图5所示，本实施例的拣货装置30为智能穿梭车，智能穿梭车设置为多台，可提高流转效率。智能穿梭车上设有行走齿轮31，还设有安装在传动链条32上的推拉杆33，该推拉杆33与周转箱40上的凹槽42相匹配。周转箱40放在拣货装置30上时，推拉杆33卡入凹槽42中。

如图3所示，货架11上安装有与行走齿轮31相配合的导轨，导轨包括水平导轨15和竖直导轨16，水平导轨15安装于货架11的顶部和底部，竖直导轨16两端分别连接货架11的顶部和底部的水平导轨15。竖直导轨16与水平导轨15的交叉处设有变轨机构17。智能穿梭车以及货架上布置的导轨、变轨机构的具体结构不是本发明的发明点。本发明的拣货装置与主控设备通信连接，根据主控设备的命令来执行搬运输送动作，主控设备指示拣货装置将入库口的周转箱搬至某号库位，或者从某号库位将周转箱搬至出库口，或者从某号库位将周转箱搬至另一库位。由于立体库的库位都是事先划分的，可以给每个库位编上库位号，形成立体库的库位电子地图，拣货装置根据电子地图来移动至相应的库位。

本发明的生产系统按照下列步骤进行生产。

1)裁片或物料按工序分类，一定数量的同类裁片放入一个周转箱40中，用扫描枪扫描周转箱40的标签装置41，并输入裁片信息(订单号、工序号、数量、主辅料、颜色、规格等)，裁片信息与周转箱40绑定，即周转箱的标签信息与裁片信息对应，根据周转箱的标签信息(如ID号)可以查询到该周转箱内的裁片的信息，并存储于主控设备中，主控设备为周转箱分配库位号。为了工人便于区分主料和辅料，将周转箱40设置为两种颜色，比如主料放入蓝色的周转箱中，辅料放入黄色的周转箱中。

2)周转箱40放在入库输送线50上，被输送至立体库10的入口，智能穿梭车根据主控设备为该周转箱分配的库位号，在立体库10入口将入库输送线50上的周转箱40放入指定库位，主控设备将周转箱40与该库位绑定，即周转箱的标签信息与库位的库位号对应，通过库位号可以找到相应的周转箱。如未设置入库输送线的话，人工将周转箱40送入立体库10的入口，该情况下，扫描枪可设置在立体库10的入口，在入库口扫描周转箱的标签装置并输入裁片信息。根据裁片信息中的工序号(主要针对辅料)，周转箱40优先放入该工序对应的工作位20的工作库位13中，其次放入对应工作位20上方的暂存库位14中。

3)工作位20上的工人从对应工作库位13的周转箱40中取出裁片进行加工，加工完成后放回原来放置主料的周转箱40中，按下完工按钮，主控设备对该周转箱40中的裁片信息进行标识，比如工序号、返修信息、员工信息等，通过员工信息记录下当前完工的员工，通过将工序号修改为下一工序号或标记完成工序的工序号，使主控设备知道该载物装置应当进入的下一工序(相应地，按下返工按钮，通过将工序号修改为返修工序的工序或标为记返工状态，使主控设备知道该载物装置应进入的返修工序)。当命令智能穿梭车取走该周转箱40，取走后周转箱40与该库位解除绑定。如果下一工序的工作库位13有空位时，智能穿梭车将该周转箱40转移至下一工序的工作库位13中；如没有空位时，存入下一工序的暂存库位14。周转箱40存入库位后与该库位绑定。然后从该工序相应的暂存库位14或上一工序的工作库位13中调取相应周转箱40存入空的工作库位13中。由于库位与周转箱绑定，主控设备可以根据库位的绑定情况来判断哪个库位是空的，没有绑定周转箱的库位就是空的。

4)工位库位13上周转箱40中的辅料用完时，工人将该周转箱40从工作库位13取下放在一边集中收集，按下按钮，智能穿梭车从暂存库位14上调取相应的(对应工序所需的辅料)周转箱40存入该工位库位13。或者按下按钮，执行出库操作，智能穿梭车将该空的周转箱40转移至出库口，然后从暂存库位14上调取相应(对应工序所需的辅料)周转箱40存入该工位库位13，出库口空的周转箱40由输送线或人工取走进行补料。

5)最后一道工序，工人将一个周转箱40中主料加工完后，按下按钮，主控设备对该周转箱40中的裁片信息进行标识，比如工序号、返修信息、员工信息等(由于最后一道工序完工后，输出成品，不需要再修改工序号，记录下当前的员工信息即可)；出库输送线60与立体库10连接时，智能穿梭车将该周转箱40转移至出库输送线60上；出库输送线60设置在最后一道工序的工作位20一侧时，工人将周转箱40放到出库输送线60上；然后从暂存库位14或上一工序的工作库位13中调取相应周转箱40存入空的工作库位13中。

上述控制过程中，通过修改裁片信息中的工序号的形式来确定载物装置应当进入的下一工序。也可以将整个工序流程存储在主控设备中，通过记录实时路径信息，由主控设备根据完工或返修来确定下一工序。例如，按下完工按钮后，主控设备标记相关信息，即，记录何人何时完成何工序，这表示该员工完成了当前工序，主控设备根据当前记录信息以及工序流程确定下一工序。按下返修按钮，主控设备标记相关信息，即，记录将何人何时标记返工，主控设备根据记录信息以及工序流程确定返修工序，还可以为工作位配置输入设备，由工作位的工人输入相应返修工序的工序号。

当其中一道工序的工作库位、暂存库位都有周转箱时，将需要输送至该工序的周转箱输送至其他工序的暂存库位，直至该道工序有空的工作库位或暂存库位时，将需要输送至该道工序的周转箱从其他工序的暂存库位输送至该道工序的工作库位或暂存库位。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于立体库的生产方法，所述立体库包括若干排货架，所述货架上设置有库位，相邻两排货架之间设置有拣货通道，其特征在于：所述库位分为工作库位和暂存库位，所述立体库的旁边设置有工作位，所述拣货通道上运行有输送载物装置的拣货装置；每道工序对应一个或多个工作位，每个工作位配置至少一个工作库位；

将生产物料的信息与盛放该生产物料的载物装置的标签信息绑定，将载物装置输送至指定的库位；生产物料的信息包括工序号；非最后一道工序的工作库位上的相应载物装置中的生产物料加工完成后，利用原载物装置盛放加工后的半成品，将生产物料的信息中工序号修改为下一工序的工序号或标记该工序的工序号，并输送至下一工序的库位；最后一道工序的工作库位上的相应载物装置中的生产物料加工完成后，利用原载物装置盛放加工后的成品，并进行出库操作；将载物装置输送至相应工序的库位时，优先将该载物装置输送至工作库位，当没有空的工作库位时，将其输送至该工序的暂存库位。

2.如权利要求1所述的基于立体库的生产方法，其特征在于：载物装置输送至相应的库位后，将载物装置的标签信息与库位进行绑定，当载物装置被输送出相应库位后，将载物装置的标签信息与库位解除绑定。

3.如权利要求1所述的基于立体库的生产方法，其特征在于：当某一工序的工作库位上没有载物装置时，从该工序的暂存库位中提取载物装置并输送至空的工作库位，或者从上一工序调取已经完成加工的载物装置并输送至空的工作库位。

4.如权利要求1所述的基于立体库的生产方法，其特征在于：根据工作位的返修指令，修改生产物料的信息中的工序号或者将该生产物料标记为返修状态，并将相应的载物装置输送至相应工序的工作库位或暂存库位。

5.如权利要求1所述的基于立体库的生产方法，其特征在于：当某一工序的工作库位、暂存库位都有载物装置时，将需要输送至该工序的载物装置输送至其他工序的暂存库位，直至所述某一工序有空的工作库位或暂存库位时，将需要输送至该工序的载物装置从其他工序的暂存库位输送至所述某一工序的工作库位或暂存库位。

6.如权利要求1所述的基于立体库的生产方法，其特征在于：生产物料分为主料、辅料，相应工序加工完成后的成品或半成品放回存放主料的载物装置中；当工作库位上的载物装置中的辅料用完后，对空的载物装置进行出库操作，并从暂存库位上调取盛放辅料的载物装置并输送至空的工作库位。

7.一种基于立体库的生产系统，其特征在于：包括立体库、主控设备；所述立体库包括若干排货架，所述货架上设置有库位，所述库位分为工作库位和暂存库位，所述库位用于存放装有生产物料的载物装置，相邻两排货架之间设置有拣货通道，所述拣货通道上运行有输送载物装置的拣货装置；所述立体库的旁边设置有工作位，每个工作位配置至少一个工作库位；所述拣货装置与主控设备通信连接；每道工序对应一个或多个工作位，将载物装置输送至相应工序的库位时，优先将该载物装置输送至工作库位，当没有空的工作库位时，将其输送至该工序的暂存库位。

8.如权利要求7所述的生产系统，其特征在于：所述立体库中位于最底层的库位为工作库位。

9.如权利要求7所述的生产系统，其特征在于：还包括入库输送线、出库输送线；所述入库输送线与立体库的入库口连接，或者设置在入库口的旁边；所述出库输送线与立体库的出库口连接，或者设置在一个或多个工作位的旁边。

Images